土壤中有哪些微生物？土壤微生物在生态系统中的作用
土壤微生物是土壤中一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称，严格意义上应包括细菌、古菌、真菌、病毒、原生动物和显微藻类。其个体微小，一般以微米或毫微米来计算，通常1克土壤中有几亿到几百亿个，其种类和数量随成土环境及其土层深度的不同而变化。它们在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等过程，促进土壤有机质的分解和养分的转化。
一、土壤原核微生物
1）细菌
细菌是土壤微生物中分布最广泛、数量最多的一类，占土壤微生物总数的70%~90%，因为个体小，代谢强，繁殖快，与土壤接触的表面积大，是土壤中最活跃的因素，对有机残体的分解起着主要的作用。土壤中存在着各种细菌生理群，其中纤维分解菌、固氮细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、硫化细菌、氨化细菌等在土壤碳、氮、硫、磷循环中担当着重要角色。
2）蓝细菌
蓝细菌是光合微生物，分布很广泛，自热带到两极都有，但以热带和温带较多。淡水、海水和土壤是它们生活的主要场所。在潮湿的土壤和稻田中培养繁殖可作为生物肥料，其中，固氮的种类在热带和亚热带地区是保持土壤氨素平衡的重要因素。
3）黏细菌
黏细菌在土壤中的数量不多，但在施有机肥的土壤中常见，它是已知的最高级的原核生物，具备形成子实体和黏孢子的形态发生过程。子实体含有许多黏孢子，具有很强的抗旱性、耐温性，对超声波、紫外线辐射也有一定抗性，条件合适萌发为营养细胞。因此黏孢子有助于黏细菌在不良环境中，特别在干旱、低温和贫瘠的土壤中存活。
4）放线菌
放线菌广泛分布在土壤、堆肥、淤泥、淡水水体等各种自然生境中，其中土壤中数量及种类最多，仅次于细菌。一般农田土壤高于其他土壤。除极少数是寄生型的外，都是腐生型的。其作用主要是分解有机质，对新鲜的纤维素、淀粉、脂肪、木质素、蛋白质等均有分解能力。并且产生抗生素，对其他有害菌能起拮抗作用。高温型放线菌在堆肥中对其养分转化起着重要作用。
二、土壤真核微生物
1）真菌
土壤真菌在数量上仅次于细菌和放线菌。我国土壤真菌种类繁多，资源丰富，分布最广的是青霉属、曲霉属、镰刀霉属、木霉属、毛霉属、根霉属等。真菌必须从土壤有机物中获得能量和碳源，大多数是腐生型的，具有降解主要植物成分--纤维素、半纤维素、果胶、淀粉、脂肪以及木质素的能力。部分真菌能侵入植物根部，与高等植物形成共生体称为菌根。根据菌根的形态结构可分为外生菌根和内生菌根两类，外生菌根是真菌在根系表面生长的菌丝体成菌套包围在根部外面，菌套有菌丝向四周土壤中伸展，在这种情况下，植物一般没有根毛，靠外生菌根为植物吸取水分和养分。内生菌根是真菌菌丝侵入根组织，在皮层及其细胞内发育，但不进入中柱部分，内生菌根不像外生菌根那样明显，根的外部形态与未感染的根没有大的差异。菌根菌能加强植物对土壤养分--氮、磷、硫、锌等的吸收，特别是磷的吸收。同时，也从植物根部获得了碳水化合物。此外还可以保护根系免受各类土壤病原菌的感染。
2）藻类
藻类为单细胞或多细胞的真核原生生物。土壤中藻类主要有硅藻、绿藻和黄藻。有很多含有叶绿素，它生长在土壤表层，能进行光合作用，吸收二氧化碳而放出氧气，有利于其他植物的根部吸收利用，水稻田中的藻类在这方面起着重要的作用。不含叶绿素的藻类，多半生长在土壤的较下层，其作用是分解有机质。
3）原生动物
原生动物细胞结构简单，数量多，分布广海洋、各种淡水水体和潮湿土壤都是它们的主要生境，少数寄生于动植物体内外。不同土壤类型和不同地区原生动物的种类和数量有差异，主要有鞭毛虫和变形虫等。鞭毛虫以取食细菌作为食料，可以通过叶绿素制造有机物;变形虫在酸性土壤上层以动植物的碎屑作为食料，纤毛虫以细菌和小型的鞭毛虫为食料。原生动物在土壤中可以调节细菌数量，促进有效养分的转化，并参与土壤植物残体的分解。
4）地衣
地衣是真菌和藻类形成的不可分离的共生体。广泛分布在荒凉的岩石、土壤和其他物体表面，通常是裸露岩石和土壤母质的最早定居者，在土壤发生的早期起重要作用。
5)病毒
病毒是一类超显微的非细胞生物。每一种病毒只有一种核酸，它们是一种活细胞内的寄生物，凡有生物生存之处，都有其相应的病毒存在。土壤中病毒一般以休眠状态存在，并且在控制杂草及有害昆虫的生物防治方面已显示出良好的应用前景。
三、土壤微生物在生态系统中的作用
土壤微生物（包括细菌、真菌、放线菌、古菌、原生动物和病毒等）是陆地生态系统的核心驱动者，参与物质循环、能量流动和生态平衡维持。它们在以下方面发挥关键作用：
1.有机质分解与养分循环
（1）分解有机物质
纤维素、木质素降解：真菌（如木霉Trichoderma）和细菌（如纤维单胞菌Cellulomonas）分泌水解酶，将植物残体分解为小分子有机物（如糖类、氨基酸）。
腐殖质形成：微生物代谢产物与矿物质结合形成腐殖质，提高土壤肥力。
（2）驱动元素循环
碳循环：
微生物通过呼吸作用释放CO₂（影响全球碳平衡）。
部分碳被固定为微生物生物量（如菌丝）或稳定有机质（如腐殖酸）。
氮循环：
固氮菌（如根瘤菌Rhizobium、固氮螺菌Azospirillum）将大气氮（N₂）转化为植物可利用的氨（NH₃）。
硝化细菌（如Nitrosomonas）将氨氧化为亚硝酸盐（NO₂⁻）和硝酸盐（NO₃⁻）。
反硝化细菌（如Pseudomonas）将硝酸盐还原为N₂O或N₂，减少土壤氮流失。
磷、硫循环：
解磷菌（如Bacillus）溶解难溶性磷酸盐，释放植物可吸收的磷。
硫氧化细菌（如Thiobacillus）将硫化物转化为硫酸盐（SO₄²⁻）。
2.土壤结构与稳定性维持
（1）团聚体形成
微生物分泌多糖、蛋白质等黏结剂（如球囊霉素glomalin），促进土壤颗粒团聚，改善透气性和保水性。
真菌菌丝网络（如丛枝菌根真菌AMF）物理缠绕土壤颗粒，增强抗侵蚀能力。
（2）矿物风化
微生物代谢产酸（如柠檬酸、草酸）溶解岩石矿物（如长石、磷灰石），释放钾、钙等养分。
3.植物生长促进与病害调控
（1）植物-微生物共生
菌根真菌（如Glomus）扩展植物根系吸收范围，提高水分和磷的获取效率。
根际促生菌（PGPR）（如Pseudomonas、Bacillus）分泌生长激素（IAA）、铁载体等，刺激植物生长。
（2）生物防治
拮抗作用：某些微生物（如木霉Trichoderma）抑制病原菌（如镰刀菌Fusarium）生长。
诱导系统抗性（ISR）：微生物激活植物免疫反应，增强抗病性。
4.污染物降解与生态修复
有机污染物分解：
石油烃降解菌（如Pseudomonas putida）分解原油污染。
农药降解菌（如Arthrobacter）代谢DDT、阿特拉津等。
重金属钝化：
微生物通过吸附、沉淀（如硫酸盐还原菌生成硫化镉）降低重金属毒性。
5.气候调节与温室气体排放
甲烷（CH₄）代谢：
产甲烷菌（如Methanobacterium）在厌氧环境下产生CH₄。
甲烷氧化菌（如Methylococcus）在有氧条件下氧化CH₄为CO₂。
氧化亚氮（N₂O）调控：
反硝化微生物是N₂O的主要来源，影响温室效应。
6.生物多样性维持
微生物作为食物网基础，支持土壤动物（如线虫、蚯蚓）的生存。
微生物群落多样性越高，生态系统抗干扰能力越强（如抵抗干旱、污染）。
总结
土壤微生物通过分解、转化、共生、调控等功能，维系着生态系统的生产力与稳定性。保护土壤微生物多样性（如减少化肥农药、推广有机农业）是可持续生态管理的关键。
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